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植物选择并利用它们允许进入根部的细菌

带有入侵细菌的拟南芥植物的根的显微镜图像(绿色)

mpi用于植物育种研究

马克斯·普朗克研究所的科学家最新发表的研究表明,植物选择允许某些细菌进入根部,从而为植物提供多种益处

土壤是世界上物种最丰富的微生物生态系统

从这种令人难以置信的多样性中,植物特别选择了某些物种,使它们能够接近根部,因此拥有一个独特的,精心挑选的细菌群落,然后它们可以通过各种方式从中受益

为此,植物的免疫系统必须能够分辨出这些细菌中的哪些是朋友,哪些是敌人

来自科隆的马克斯·普朗克植物育种研究所和不莱梅的马克斯·普朗克海洋微生物研究所的研究人员现在发现,模型植物拟南芥的根系优先吸收三种细菌菌门:放线菌,变形杆菌和拟杆菌

这种微生物群落取决于土壤类型和植物基因型

科学家们通过研究在植物科学方面开辟了新的领域

只是在最近几年,微生物群落的重要性才得到了更广泛的关注

甚至人类体内的微生物也比细胞内的细胞多,这意味着任何活生物体都可以被视为新生物

schulze-lefert和他的同事们对拟南芥根进行了普查,并发现了数量不等的43种细菌门

因此可以得出结论,拟南芥从土壤中微生物的大量繁殖中选择了其根系的居民

在草拟人口普查时,舒尔茨-莱弗特和他的同事们研究了三个栖新宝6娱乐app下载息地:细菌在其中栖息的根部组织,紧邻根部的根际以及试验植物周围未种植的土壤

schulze-lefert说,细菌的三种门在根部占主导地位

它们是变形杆菌,拟杆菌和放线菌,其中每个门都由主要类别或科代表

土壤的性质和特定拟南芥植物的基因型显然也影响细菌吸收到根中

研究人员在科隆低地的沃土,粉质土壤中或在勃兰登堡州戈尔姆周围的河流和湖泊景观的沙质土壤中种植了测试植物

他们还研究了两种不同的拟南芥生态型,每种生态型都适应于非常特定的位置

两种生态型之间在各自的微生物群落上存在差异的事实也表明,细菌必须在根部选择性富集

schulze-lefert说,一种细菌在一种生态类型中的发生频率是另一种的十倍

我们当然也想知道,细菌群落是否只是偶然偶然地在根部汇聚在一起,或者正如我们怀疑的那样,实际上是否存在使用分子入场券的浓缩系统,schulze-lefert对结果进行了评论

因此,科学家们研究了细菌的分布模式,即哪些物种只能在死有机物质中找到,主要存在于根中,哪些在死物质和根中都可以发现

植物必须故意将仅沉积在死物质上的细菌保持一定距离

在三大类细菌中,主要是放线菌在活根中占主导地位

schulze-lefert说,因此这个小组一定有分子邀请

我们不知道它是什么样子,但是结果无法用其他任何方式解释

然后出现的重要问题是植物的免疫系统如何新宝6娱乐app下载耐受有用的细菌

换句话说,拟南芥如何对付敌人?当从植物致病性细菌防御自身时,植物通常并不怯tim

通过其特征模式可以迅速识别出致病性入侵者,然后充分利用植物免疫系统的力量

在死亡物质和根部均发现的细菌群也很重要

毕竟,该组占根部细菌群落的40%以上

总部设在科隆的schulze-leferts团队正在假设这些细菌主要适应植物细胞壁的特定部分,这些部分的活物质和死物质相同,并被这些成分吸引

当将野生的拟南芥植物与温室标本进行比较时,还发现根中特定细菌的选择性浓度相似

揭示拟南芥根系细菌菌群的结构和组装线索,自然,2012年8月2日,doi:10.1038 / nature11336

官网登录综合报道

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